Un lien de cryptage quantique record a été établi via des microsatellites

Une nouvelle ère pour le cryptage quantique

Le chiffrement des données transmises est une préoccupation croissante, car de plus en plus de fonctions critiques dépendent de liaisons de données sûres et sécurisées. Dans le contexte des données militaires, diplomatiques ou même commerciales, la sécurité ne signifie pas seulement garantir que personne n'y accède, mais aussi savoir si un tiers tente de les espionner.

C’est précisément ce que le cryptage quantique est conçu pour faire, toute interférence étant automatiquement détectée grâce aux règles fondamentales de la physique quantique (voir ci-dessous).

Cependant, la gestion de la transmission longue distance du cryptage quantique a toujours été un défi, ce qui limite l’utilité de la technologie.

Il s’agit apparemment d’un problème du passé, puisque des chercheurs chinois ont réussi à créer une liaison satellite quantique de 12,900 8,000 km (XNUMX XNUMX miles) entre la Chine et l’Afrique du Sud.

Cette réussite a été obtenue grâce à un effort collaboratif massif réunissant des chercheurs du Laboratoire national de Hefei, de l'Académie chinoise des sciences, de l'Institut de technologie quantique de Jinan, de l'Institut des sciences et technologies électroniques de Pékin, de l'Université de Stellenbosch (Afrique du Sud), de CAS Quantum Network Co. Ltd et Quantum CTek Co. Ltd.

Ces résultats ont été publiés dans Nature¹, sous le titre "Distribution de clés quantiques en temps réel basée sur des microsatellites ».

Le chiffrement quantique expliqué

Cryptage quantique, ou distribution de clé quantique (QKD), n'est pas un cryptage qui s'appuie sur des capacités de calcul quantique (cela s'appellerait cryptographie quantique).

Le cryptage quantique génère des clés de cryptage pour assurer la confidentialité, en utilisant des photons uniques pour transférer et coder les clés.

Ce qui rend cette technique unique, c'est que les photons individuels ne peuvent être interceptés, copiés ou mesurés sans altérer leur état quantique. C'est une chose absolument impossible à modifier, car il est de règle absolue que l'observation des particules quantiques entraîne une modification de leurs caractéristiques.

Source: Quside

De ce fait, les deux utilisateurs en communication sont certains que personne ne tente d'accéder à la clé, et encore moins n'y parvient.

Cela fait de cette technique une option très puissante pour les transmissions de données sécurisées importantes, notamment à des fins de sécurité nationale.

L'idée n'est pas nouvelle, car elle s'appuie sur des travaux de 1984, mais elle n'est déployée à grande échelle que maintenant. Cette méthode ne transfère pas réellement de données, mais sert simplement de clé pour déchiffrer les données transmises par les moyens habituels.

(Précédent) Limites du chiffrement quantique

Jusqu’à présent, le chiffrement quantique nécessitait un ensemble très élaboré d’infrastructures dédiées, avec des fibres optiques dédiées.

Il s'agit d'un domaine dans lequel la Chine est leader, avec un réseau quantique terrestre en fibre optique de 2,000 32 km reliant XNUMX nœuds de confiance répartis dans les grandes villes, de Pékin à Shanghai. Ce projet précédent a été mené sous la direction du professeur Jian-Wei Pan, physicien quantique de renom et l'un des chefs de file de cette dernière avancée en matière de chiffrement quantique.

Cette approche diffère radicalement de celle américaine, la NSA privilégiant les technologies alternatives.

La NSA considère la cryptographie résistante au quantique (ou post-quantique) comme une solution plus rentable et plus facile à maintenir que la distribution de clés quantiques. Pour toutes ces raisons, la NSA ne soutient pas l'utilisation de la QKD ou du QC pour protéger les communications des systèmes de sécurité nationale et n'envisage pas de certifier ou d'approuver des produits de sécurité QKD ou QC pour les clients des NSS, sauf si ces limitations sont surmontées.

Globalement, le chiffrement quantique repose sur un matériel très complexe et ne peut être implémenté ni dans un logiciel ni en tant que service sur un réseau. Cela rend également son intégration à d'autres réseaux ou ses mises à niveau difficiles.

Déplacer le chiffrement quantique vers l'espace

S'appuyer sur les efforts passés

Cette limitation liée au réseau de fibre optique, un projet d’infrastructure massif, est levée en passant plutôt au cryptage quantique par satellite.

La première étape a été une configuration expérimentale du projet Expériences quantiques à l'échelle spatiale (QUESS). Il comprenait le satellite Micius (chinois : 墨子), en collaboration avec l'Université de Vienne.

Micius a précédemment géré 7,600 2 km de liaisons quantiques intercontinentales par satellite, avec l'aide d'une expérience de communication laser sur le module de laboratoire spatial chinois Tiangong-XNUMX (la station spatiale chinoise).

C'était un bon moyen de démontrer la faisabilité du concept. Cependant, ce prototype doit encore prouver sa faisabilité avec les éléments nécessaires à un déploiement pratique : petits satellites légers, stations terrestres portables et échange de clés sécurisé en temps réel.

La partie sud-africaine de cette étude a été dirigée par le Pr Francesco Petruccione, qui a développé l'un des premiers réseaux de communication quantique à fibre optique au monde à Durban, en Afrique du Sud.

Source: Université de Stellenbosch

« Cette démonstration réussie de la technologie des satellites quantiques positionne fermement l’Afrique du Sud comme un acteur important dans l’écosystème mondial de la technologie quantique en évolution rapide.

Pr. Francesco Petruccione

L'avantage des communications par satellite

Le principal avantage de l’utilisation de satellites pour ce type de communication cryptée est qu’elle ne dépend pas d’un réseau de fibre optique préexistant et dédié.

Cela permet au système d'être largement déployé au lieu de se limiter à un système coûteux et uniquement national de fibres optiques.

Un atout supplémentaire réside dans le fait que cette prouesse technologique a été réalisée en utilisant uniquement des microsatellites d'une charge utile de seulement 23 kg. À titre de référence, les satellites Starlink, relativement petits, pèsent chacun 50 kg.

Source: Reuters 

Il serait donc très facile de déployer une constellation massive de ces appareils sans avoir recours à de nombreux lancements orbitaux.

La station terrestre portable pèse environ 100 kilogrammes, ce qui la rend facile à transporter et à mettre en œuvre n'importe où.

Limites des communications par satellite

La communication reposant sur les photons, elle dépend fortement des conditions météorologiques. Les jours nuageux, voire même lorsque le satellite est aligné avec le Soleil, peuvent perturber le processus.

Il est donc fort probable que cette technologie ne puisse pas être utilisée en toutes circonstances. Il s'agit néanmoins d'une avancée impressionnante. L'utilisation de photons à d'autres fréquences moins affectées par les conditions météorologiques (comme les micro-ondes) pourrait constituer une prochaine étape logique.

Est-ce que cela a bien fonctionné ?

L'impact climatique de cette technologie a été l'une des raisons du choix de Stellenbosch, avec ses conditions environnementales idéales : ciel dégagé et faible humidité. Dans ces conditions, le partage de jusqu'à 1.07 million de bits de clés sécurisées a été possible lors d'un seul passage satellite.

La communication était également bidirectionnelle, permettant une communication sécurisée en temps réel. Il s'agit donc d'une réussite qui a surmonté toutes les limitations précédentes du prototype Micius, notamment le poids du satellite et la nécessité d'échanges en temps réel utiles à la station.

Le système démontre également sa capacité à transférer le chiffrement d'images par tampon à usage unique. Ainsi, même si ultérieurement le chiffrement quantique ne peut être transféré, par exemple en cas de mauvais temps, une fois la clé transférée, les données peuvent toujours être déchiffrées, malgré la distance de 12,900 XNUMX kilomètres.

Applications

Les premières applications concerneront probablement la sécurité nationale et les applications militaires, car ce sont les principaux consommateurs de services de cryptage incassables et hautement sécurisés.

Cependant, cette technologie ne devrait pas s'arrêter là. Une vaste constellation de satellites pourrait également assurer le transfert des clés de chiffrement pour les consommateurs commerciaux, notamment les entreprises technologiques, les sociétés financières, les plateformes d'échange de cryptomonnaies, etc.

Cependant, ce niveau de sécurité est, pour l’instant, peu susceptible d’être utilisé par la plupart des internautes, car il restera très technique et plus coûteux que d’autres méthodes de cryptage.

Le marché du cryptage quantique devrait connaître une croissance étonnante de 38.3 % entre 2024 et 2030, passant de 518 millions de dollars.

Source: Grand View Research

Globalement, cela signifie qu’une nouvelle couche omniprésente de télécommunication spatiale pourrait être ajoutée bientôt, non pas un Internet à haut débit comme Starlink, mais un cryptage sécurisé point à point, impossible à espionner.

Étant donné que ce réseau ne transfère que la clé de cryptage, et non les données réelles, il pourrait constituer un moyen efficace d’améliorer la sécurité du cryptage des télécommunications par satellite.

L’étape suivante consistera également à tester les satellites géostationnaires, car cela améliorerait radicalement le taux de transfert des clés de cryptage.

Cela aurait également plus de sens à long terme pour un système commercial, car la latence ultra-faible liée à l’orbite terrestre basse n’est pas si nécessaire pour le cryptage quantique.

Société de cryptage quantique

Arqit Quantique Inc

Arquit est un fournisseur d’une « plateforme de chiffrement à clé symétrique sécurisée quantique ».

En termes plus simples, les appareils qui fournissent un cryptage à l’abri des progrès de l’informatique quantique progressent.

Les produits de l'entreprise sont conformes avec les normes NSA, ainsi que de nombreuses autres normes de cybersécurité et de cryptographie.

Les clients d'Arquit comprennent la plupart des plus grandes sociétés de cybersécurité et de réseau, notamment Fortinet, Juniper Network, Intel, Adtran, etc.

Le logiciel associé peut être intégré à la plupart des fournisseurs OEM (Original Equipment Manufacturer) et est basé sur le cloud.

Source: Architecte

Cette technologie est reconnue par l'industrie comme un leader en matière de qualité de cryptage, ayant remporté les National Cyber ​​Awards et le prix de la société de logiciels de cybersécurité de l'année. Prix ​​​​de la cybersécurité. Elle a également remporté le prix CTO Outstanding Technology Award pour sa solution 5G sécurisée lors de la Mobile World Congress.

Malgré une liste impressionnante de clients, de partenaires et de récompenses, Arquit est encore une entreprise très récente, avec seulement 293,000 2024 $ de revenus en XNUMX.

Cela ne reflète cependant pas la véritable valeur de l'entreprise, car elle s'attend à ce que des contrats de plusieurs dizaines de millions proviennent du gouvernement et d'entreprises privées dans un avenir proche :

La plupart des contrats étaient des licences limitées pour la démonstration et les tests d'intégration du logiciel d'accord de clé symétrique d'Arqit.

Comme annoncé précédemment, Arqit a remporté un contrat de licence d'entreprise pluriannuel dans la région EMEA pour un utilisateur final gouvernemental, qui devrait générer un chiffre d'affaires annuel récurrent à sept chiffres. Le contrat a été finalisé avant la fin de l'exercice 2024. La génération de revenus devrait débuter au cours de l'exercice en cours.

De même, Sparkle a lancé en 2024, ilSuite de produits « Network as a Service » (NaaS) avec Quantum-Safe sur Internet« , en utilisant les produits Arquit.

Avec une trésorerie de 18.7 M$ à fin 2024, les contrats à venir placent Arquit en position d'évoluer prochainement de son statut de startup pré-revenue, justifiant sa valorisation à 9 chiffres.

Dernières nouvelles sur Arqit Quantum Inc.

Référence de l'étude :

^{1. Li, Y., Cai, WQ., Ren, JG. et al. Distribution de clés quantiques en temps réel basée sur des microsatellites. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08739-z}